高考化学知识点归纳《化学平衡状态的判断》试题强化练习(2017年最新版)(六)
2017-11-11 03:26:16
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
1、填空题 化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。 I.氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极):
(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是________ A.a电极是负极,OH-移向正极 B.b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH- C.电池总反应式为:2H2+O22H2O D.电解质溶液的pH保持不变
| E.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 (2)上图装置中盛有100mL、0.1mol·L—1AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时上图装置中溶液的pH=________(溶液体积变化忽略不计) II.氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是: N2(g)+3H2(g)2NH3(g)? ΔH=-92.20 kJ·mol-1。 (1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已达到平衡的是________ ①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2 ②单位时间内生成n mol N—H的同时生成n mol N≡N ③用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1︰3︰2 ④N2、H2、NH3的体积分数不再改变 ⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 (2)已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h) 物质的量(mol)
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| N2
| 1.50
| n1
| 1.20
| n3
| 1.00
| H2
| 4.50
| 4.20
| 3.60
| n4
| 3.00
| NH3
| 0
| 0.20
| n2
| 1.00
| 1.00
| ? 根据表中数据计算: 反应进行到2小时时放出的热量为________ 0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1; ③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数) ④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________?方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。
参考答案: I.(1)ACD (3分) (2)? 1(2分) II.(1) ②、③ (2分)? (2)27.66KJ (2分)? 0.0500?(2分)? 0.15 (3分)?正向(2分)
本题解析:I.中左边是燃料电池,右边是电解池,电解硝酸银溶液。(1)A、a电极是负极,OH-移向负极,错误;B、正确;C、反应条件不是燃烧,错误;D、反应生成水,使KOH浓度降低,pH减小,错误;E、正确; (2)电子转移为0.112÷22.4×2=0.01mol,阳极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O, n(H+)=n(OH-)=n(e-)=0.01mol,c(H+)=0.001mol/L,pH=3; II.(1)根据变量不变达平衡判断,反应速率判据两个方向,速率比为化学计量数比,①正确②③错误, 其它均为变量,正确;(2)3、4小时时氨气浓度不变,反应达到平衡,根据第4小时计算k值,为0.15;再根据浓度熵与k关系判断平衡移动方向。
本题难度:困难
2、选择题 一定温度下,可逆反应3X(g)+Y(g)?
?2Z(g)达到限度的标志是( ) A.X、Y、Z的浓度相等 B.X的生成速率与Z的生成速率相等 C.X、Y、Z的分子个数比为3:1:2 D.单位时间内生成3nmolX,同时消耗nmolY
参考答案:A.平衡时各物质的浓度是否相等,取决于反应物的浓度大小关系以及反应的程度,不能判断是否达到平衡状态,故A错误; B.X的生成速率与Z的生成速率相等不是平衡状态,只有单位时间内生成3nmolX,同时生成2nmolZ才能证明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故B错误; C.平衡时各物质的分子个数不能确定,取决于开始反应时各物质的物质的量的多少以及反应的转化程度,不能判断是否达到平衡状态,故C错误; D.单位时间内生成3nmolX,同时消耗nmolY,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故D正确. 故选D.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 2L容积不变的密闭容器中,加入1.0molA和2.2molB,进行如下反应: A(g)+2B(g)?C(g)+D(g), 在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图 试回答下列问题: (1)800℃时.0-5min内,以B表示的平均反应速率为______. (2)能判断该反应达到化学平衡状态的标志是______. A.容器压强不变B.混合气体中c(A)不变 C.2v正(B)=v逆(D)D.c(A)=c(C) E.混合气体的平均分子量不再改变F.混合气体密度不变 G.A:B:C:D=1:2:1:1 (3)利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=______,B的平衡转化率为:______. 该反应为______反应(填吸热或放热). (4)800℃时,另一2L容积不变的密闭容器中,测得某时刻各物质的量如下: n(A)=2.2mol,n(B)=5.2mol,n(C)=1.8mol,n(D)=1.8mol,则此时该反应______进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”).
参考答案:(1)800℃时.0-5min内,D的平均化学反应速率v(D)=△nV△t=0.6mol2L5min=0.06mol/Lmin,同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(B):v(D)=2:1=v(B):0.06mol/Lmin,v(B)=0.12mol?L-1?min-1; 故答案为:0.12mol?L-1?min-1; (2)该反应是反应前后气体体积减小的反应,反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化; A:该反应是反应前后气体体积减小的反应,当压强不变时,各物质的浓度不再发生变化,故A正确. B、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,故B正确; C、2v正(B)=v逆(D),速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡状态,故C错误. D、无论反应是否达到平衡状态,c(A)=c(C),所以不能作为判断平衡状态的依据,故D错误. E、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量不变,混合物的质量不变,所以混合气体的平均分子量不再改变,所以能作为化学平衡状态的判断依据,故E正确. F、根据质量守恒,无论反应是否达平衡状态,混合物质量不变,容器的体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能作为化学平衡状态的判断依据,故F错误. G、反应按照n(A):n(B):n(C):n(D)=1:2:1:1进行,开始n(A):n(B)不是1:2;到达平衡后,n(A):n(B):n(C):n(D)一定不是1:2:1:1,故G错误. 故答案为:ABE (3)A(g)+2B(g)C(g)+D(g), 起始 1.0mol 2.2mol 0 0 反应0.6mol1.2mol 0.6mol0.6mol 平衡0.4mol 1.0mol 0.6mol0.6mol 平衡时A、B、C、D各物质的浓度分别为0.2mol/L、0.5mol/L、0.3mol/L、0.3mol/l、 化学平衡常数K=0.3mol/L×0.3mol/L0.2mol/L×(0.5mol/L)2=1.8(mol?L-1)-1; B的平衡转化率=1.2mol2.2mol×100%=54.5%; 根据图象知,降低温度,D的含量减少,所以平衡向逆反应方向移动,故正反应是吸热反应. 故答案为:1.8(mol?L-1)-1;54.5%;吸热. (4)A、B、C、D各物质的浓度分别为1.1 mol/L、2.6 mol/L、0.9 mol/L、0.9 mol/L 浓度商QC=0.9mol/L×0.9mol/L1.1mol/L×(2.6mol/L)2=0.11(mol?L-1)-1<1.8(mol?L-1)-1,所以反应向正反应方向进行. 故答案为:向正反应方向.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 右图是关于反应A2(g)+3B2(g)===2C(g)△H<0的平衡移动图形,影响平衡移动的原因是(?)
A.升高温度,同时加压 B.降低温度,同时减压 C.增大反应物浓度,同时使用催化剂; D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
参考答案:D
本题解析:根据图像可知,改变条件后,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,所以改变的条件是增大反应物浓度,同时减小生成物浓度,答案选D。 点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,主要是考查学生对可逆反应图像的熟悉了解程度,以及灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确图像的变化趋势,然后结合题意具体问题、具体分析即可,有利于培养学生的逻辑推理能力。
本题难度:简单
5、选择题 在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应: A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是(?) ① 混合气体的压强;② 混合气体的密度;③ B的物质的量浓度;④ 气体总物质的量;⑤ 混合气体的平均相对分子质量;⑥ C、D反应速率的比值 A. ②③⑤? B. ①②③? C. ②③④⑥? D. ①③④⑤
参考答案:A
本题解析:在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应混合物中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为平衡状态,因此③可以。根据反应式可知反应前后气体体积不变,所以压强始终不变,①④不能。密度是混合气的质量和容器容积的比值,容积不变,但质量是变化的,所以②可以。混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,物质的量不变,但质量是变化的,⑤可以。C、D反应速率的比值始终满足1︰1,⑥不能说明。所以答案选A。
本题难度:一般
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